Infographie : David Torondel - Textes : Nicolas Tilly et Céline Lipari
La DaTaTIoN
par Le CarboNe 14
La datation par le carbone 14 permet d’estimer l’âge de vestiges
archéologiques, peintures rupestres, sédiments… Son principe : utiliser les propriétés de décroissance radioactive de l’isotope
14C, atome présent dans toute matière organique et dans les carbonates. Cette technique est utilisée pour dater des objets de quelques centaines d’années à 50 000 ans environ.
Le carbone 14
Le carbone 14 est un isotope radioactif du carbone.
Sur Terre, il y a un atome de 14C pour mille milliards de 12C (non radioactif). Les isotopes du carbone sont assimilés par les organismes vivants tout au long de leur vie (photosynthèse, alimentation, cycle du carbone…).
La décroissance du 14C
L’assimilation du carbone s’arrête lorsque l’organisme meurt. La quantité de 12C (non radioactif) qu’il contient reste stable, alors que celle de 14C (radioactif) diminue dans une proportion déterminée par sa période de décroissance radioactive, également appelée demi- vie. Celle du 14C est de 5 730 ans : au bout de cette période, la moitié des atomes de 14C se sont désinté- grés pour devenir de l’azote (14N) non radioactif.
La datation
La datation repose sur la mesure du rapport 14C/12C dans l’échantillon, normalisée à la mesure du même rapport d’un échantillon connu : cela permet de déduire l’« âge carbone 14 ».
La production de carbone 14 étant variable au cours du temps, on déduit « l’âge réel » de l’échantillon par comparaison avec une courbe de calibration, établie à partir de nombreuses références d’âge connu.
Les techniques de datation
Au préalable, l’échantillon prélevé est traité (réactions physico-chimiques) pour en extraire le carbone. Il est alors introduit dans un détecteur à scintillation pour mesurer sa radioactivité en 14C, ou dans un spectro- mètre de masse par accélérateur pour compter direc- tement ses atomes de 14C. Cette dernière technique permet d’utiliser des quantités de carbone beau- coup plus petites, qui peuvent désormais atteindre quelques microgrammes seulement.
À SavoIr
Quels échantillons dater ? Tout échantillon à base de carbone peut être daté jusqu’à 50 000 ans environ par cette méthode : os, charbon, bois, restes organiques, tissus, graines, parchemin, poterie, pollen, sédiments marins, pig- ment végétal…
Les domaines d’application sont mul- tiples : archéologie (chronologies des civilisations), géologie (évolution des paysages passés et du climat), etc.
